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二氧化碳捕集及封存技术探索研究——以陕煤集团榆林化学公司为例

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 316-323页

作者：肖江宋世杰刘兰兰白治学陕西煤业化工集团榆林化学有限责任公司陕西榆林719000

践行减排降碳措施,落实“双碳”目标是煤化工企业走向高端化、多元化、低碳型发展的重要转型契机。陕煤集团榆林化学有限责任公司谋划400万t/a二氧化碳捕集、运输及封存(CCS)示范项目及开展40万t/a先导试验项目助力国家碳达峰、碳中和... 详细信息

践行减排降碳措施,落实“双碳”目标是煤化工企业走向高端化、多元化、低碳型发展的重要转型契机。陕煤集团榆林化学有限责任公司谋划400万t/a二氧化碳捕集、运输及封存(CCS)示范项目及开展40万t/a先导试验项目助力国家碳达峰、碳中和。在借鉴神华10万t CCS示范项目经验基础上,依据已建180万t/a乙二醇项目中产生的CO_(2),设计了高纯(98.94%)和低纯(77.78%)2种超临界CO_(2)封存流程;结合对鄂尔多斯盆地东部三叠系、二叠系咸水层的认识,找寻了3套物性较好且CO_(2)封存潜力巨大的地质咸水层(刘家沟组、石千峰组、石盒子组);在深入CO_(2)储存层盖层及存储容量评估分析,认为CO_(2)在超过1000 m的咸水层封存环境最佳;通过设计4口注入封存井并结合数值模拟方法对40万t/a CO_(2)的封存运行机制进行研究分析得出理论可行;设计采用PNX测井、井下光纤传感及地表InSAR等监测方法搭建起CO_(2)从井筒到储层再到储层扩散一体化的监测监控管理平台;从CCS当前经济技术成本、产业政策发展以及机遇挑战现状展望出煤化工开展CCS非常具有潜力。

关键词：减碳降碳二氧化碳捕集、运输及封存咸水层 “双碳”目标

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中国海水直接制氢商业化前景与展望

精细化工 2024年

作者：杨阳宋兆阳张胜中王红涛梁峰李雷中石化(大连)石油化工研究院有限公司中国石化青岛炼油化工有限责任公司中国石化中原石油化工有限责任公司

海水中含有的杂质离子会对制氢过程产生严重影响，与常规电解水制氢相比，海水直接电解制氢工况会对关键材料和关键设备提出更高的要求。目前，海水直接电解制氢不仅存在较多的技术壁垒，而且在工程化或大型化方面也面临较多问题与挑战... 详细信息

海水中含有的杂质离子会对制氢过程产生严重影响，与常规电解水制氢相比，海水直接电解制氢工况会对关键材料和关键设备提出更高的要求。目前，海水直接电解制氢不仅存在较多的技术壁垒，而且在工程化或大型化方面也面临较多问题与挑战，整体制氢成本也很难占据优势，以上问题均在一定程度上限制了其商业化发展。首先，概述了海水直接电解制氢技术的主要反应机理及技术难点；接着，介绍了海水直接电解制氢的研究进展，重点综述了针对阴离子腐蚀、阳离子沉积、杂质离子副反应的解决措施与技术突破，主要包括阴阳极电极材料开发、电解液调控、反应替代与系统集成优化；最后，对中国海水直接电解制氢商业化存在的问题进行了深入剖析，并对其商业化前景以及拓展方向进行了展望。

关键词：海水直接电解制氢商业化杂质离子腐蚀沉积电极材料电解液系统集成

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含氧官能团对煤表面电位的影响机理研究

煤炭工程 2024年第9期56卷 194-201页

作者：祖伟李文渊李智宜章弘源化工有限责任公司湖南郴州423000

为了研究含氧官能团对煤表面电位的影响机理,测定了含氧官能团不同的三种变质程度脱灰煤表面的Zeta电位,结合分子动力学模拟与密度泛函理论计算,揭示了煤表面的带电机理。结果表明,煤的表面电位与其表面含氧官能团数目相关,煤表面含氧... 详细信息

为了研究含氧官能团对煤表面电位的影响机理,测定了含氧官能团不同的三种变质程度脱灰煤表面的Zeta电位,结合分子动力学模拟与密度泛函理论计算,揭示了煤表面的带电机理。结果表明,煤的表面电位与其表面含氧官能团数目相关,煤表面含氧官能团越丰富,其表面电位负值的绝对值越大;OH-在煤颗粒表面的优先吸附促进了含氧官能团中羧基、羟基基团中O—H结构的解离,从而使得煤表面带负电,随着煤变质程度的提高,煤中—COOH基团、—OH基团含量呈下降趋势,因此长焰煤、焦煤和无烟煤的负电位绝对值依次下降,最终引起颗粒与气泡间静电力的差异性。

关键词：低阶煤含氧官能团表面电位分子模拟浮选

基于ASPEN软件的戊烷发泡剂生产实践及增产措施

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石油炼制与化工 2024年第3期55卷 61-66页

作者：穆海涛刘春柳中国石化青岛炼油化工有限责任公司山东青岛266071

炼化企业中,戊烷发泡剂可以利用预加氢装置拔出的轻石脑油组分进行生产,而国家标准GB T 22053—2020对发泡剂质量要求更加严格。通过构建预加氢装置汽提塔、分馏塔及脱戊烷塔的ASPEN PLUS模型,对戊烷发泡剂生产流程的控制参数进行分析测... 详细信息

炼化企业中,戊烷发泡剂可以利用预加氢装置拔出的轻石脑油组分进行生产,而国家标准GB T 22053—2020对发泡剂质量要求更加严格。通过构建预加氢装置汽提塔、分馏塔及脱戊烷塔的ASPEN PLUS模型,对戊烷发泡剂生产流程的控制参数进行分析测算,制定了生产调整方案。工业试验结果表明:戊烷发泡剂组成与脱戊烷塔塔顶灵敏板温度密切相关,保证塔顶发泡剂组分质量分数差值范围为±2%,其塔顶温度变化需控制±0.3℃。同时,从汽提塔操作、产品牌号、加工原油种类等方面入手,对戊烷发泡剂增产效果进行分析,提高企业的经济效益。

关键词：预加氢装置汽提塔戊烷发泡剂灵敏板温度

鄂尔多斯盆地东部高家堡地区下古生界断裂分层变形特征及形成机制

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石油实验地质 2024年第3期46卷 542-552页

作者：陈平李明瑞李维强敏路鹏程于小伟韩伟中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院西安710021 中国石油长庆油田分公司勘探事业部西安710018

近年来,鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段以深地层相继取得勘探突破,揭示了其巨大的勘探潜力。随着高精度三维地震资料的部署以及油气勘探的深入,断裂对马五段以深气藏的控制作用越发凸显。基于高精度三维地震资料,在系统刻画高家堡地区... 详细信息

近年来,鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段以深地层相继取得勘探突破,揭示了其巨大的勘探潜力。随着高精度三维地震资料的部署以及油气勘探的深入,断裂对马五段以深气藏的控制作用越发凸显。基于高精度三维地震资料,在系统刻画高家堡地区断裂几何学特征的基础上,解剖断裂典型构造样式,建立断裂形成演化模式,并结合钻井试气资料探讨断裂对马五段以深气藏差异富集的控制作用。研究取得了以下认识:鄂尔多斯盆地高家堡地区下古生界断裂具有明显的分层变形特征,盆地内马三段、马五段两套膏盐岩是造成断裂分层的主要原因之一;高家堡地区下古生界主要发育具有压扭性质的走滑断裂和逆冲断裂;通过对高家堡地区地层构造形态及断裂样式的研究,推测燕山构造运动是对加里东构造运动形成的断裂影响最大的一期后期改造运动;高家堡地区地层构造隆升期与油气充注期耦合,断裂具有改善储层、沟通源岩、控制圈闭等多重作用。

关键词：燕山期加里东期断裂分层奥陶系高家堡地区鄂尔多斯盆地

管线钢储气过程热力变化及其对压缩空气储能特性的影响

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动力工程学报 2024年第3期44卷 348-354页

作者：吕修业蒋俊郝宁刘传亮中电投新疆能源化工集团陇西新能源有限责任公司甘肃定西743000 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240

由于压缩空气储能系统在储气过程中,储气库中压缩空气的压力和温度不断发生变化,会直接影响压缩机的输出功率和实际储气量,以管线钢作为储气库的形式为例,采用数值求解微分方程的方法首先分析了15 m管线钢在绝热工况下压缩空气的温升效... 详细信息

由于压缩空气储能系统在储气过程中,储气库中压缩空气的压力和温度不断发生变化,会直接影响压缩机的输出功率和实际储气量,以管线钢作为储气库的形式为例,采用数值求解微分方程的方法首先分析了15 m管线钢在绝热工况下压缩空气的温升效应,并采用Fluent进行仿真验证。在考虑管线钢温升以及不同传热工况下,对3 024 m的长距离管线钢进行了储气过程的热力计算,并将储气过程与压缩机做功过程进行耦合计算,获得储气过程中压缩空气的压力和温度,压缩机的输出功率、储气库实际储气量等参数的变化规律。结果表明:当综合传热系数为0 W/(m^(2)·K)、1 W/(m^(2)·K)、5 W/(m^(2)·K)和25 W/(m^(2)·K)时,充气结束时的压缩空气质量平均温度分别为315.39 K、311.65 K、301.52 K和291.35 K,储气量分别为244.64 t、252.60 t、275.77 t和301.35 t。

关键词：储气储能管线钢热力变化压缩空气

PN/A工艺在热水解污泥消化液处理工程中的应用研究

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3698-3706页

作者：王晓聪韩晓宇张树军李伟黄京焦佳童王倩王之敏曲之明北京排水集团有限责任公司北京市资源化工程技术研究中心北京100044

利用短程硝化厌氧氨氧化(PN/A)工艺在北京某污水处理厂成功启动了处理热水解污泥消化液的工程,调试运行结果表明:在接种生物膜填料数占总填料数18%和生物膜上厌氧氨氧化菌(AnAOB)占比为6.8%的情况下可快速启动PN/A系统,并在3个月内可以... 详细信息

利用短程硝化厌氧氨氧化(PN/A)工艺在北京某污水处理厂成功启动了处理热水解污泥消化液的工程,调试运行结果表明:在接种生物膜填料数占总填料数18%和生物膜上厌氧氨氧化菌(AnAOB)占比为6.8%的情况下可快速启动PN/A系统,并在3个月内可以达到设计处理水量,总氮去除负荷为0.26kg/(m^(3)·d),总氮去除率达到80%以上.通过定量PCR检测和高通量数据发现AOB和AnAOB丰度不同的空间分布特点,项目调试过程中氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)和AnAOB均呈稳定增长的趋势,经过3个月启动培养后絮体中AOB丰度达到1011数量级,生物膜中的AnAOB达到1012数量级.实际运行数据证明该旁侧处理系统对水厂主流区产生积极影响,可降低日处理量为40×10^(4) t的污水厂2.9mg/L的进水总氮.另外,在该项目后期运行过程中出现反应池缺氧段和末端游离氨(free ammonia,FA)浓度不足的情况,导致短程硝化过程不稳定,通过控制反应池首端与末端FA浓度及剩余氨氮浓度,可实现对短程硝化过程的快速恢复.

关键词：污水处理厌氧氨氧化脱氮污泥消化液

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有机生态型无土栽培基质重复利用研究概述

中国瓜菜 2024年第1期37卷 1-10页

作者：刘蕊杨素芬谷利敏武盼盼河南省化工研究所有限责任公司郑州450052

目前有机生态型无土栽培在我国应用广泛,提高栽培基质的重复利用效率、减少消耗,并对废弃的基质加以循环利用,是现阶段无土栽培中需要重点解决的问题,对降低成本、保护环境、实现资源可持续利用具有重要意义。从养分管理、理化性状、微... 详细信息

目前有机生态型无土栽培在我国应用广泛,提高栽培基质的重复利用效率、减少消耗,并对废弃的基质加以循环利用,是现阶段无土栽培中需要重点解决的问题,对降低成本、保护环境、实现资源可持续利用具有重要意义。从养分管理、理化性状、微生态环境及自毒作用等四个方面重点分析了有机基质重复利用中的技术障碍及相应的修复措施,并对废弃基质再利用的价值和必要性及循环利用方式和效果等进行了阐述;指出了目前有机基质栽培中亟待解决的问题及未来的发展趋势,旨在为有机基质高效重复利用提供借鉴。

关键词：有机基质重复利用连作障碍修复措施废弃基质

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富产化学品的绿色高效石油碱催化新技术

石油炼制与化工 2024年第1期55卷 189-201页

作者：吴青中海石油炼化有限责任公司北京100029

近年来,碱催化技术和原油直接制化学品技术越来越受到人们的关注。本文报道中国海洋石油集团有限公司开发的原油直接催化转化制化学品(DPC)碱催化技术,包括催化剂性能、工业试验效果、碱催化技术与分子筛酸催化技术的比较以及碱催化反... 详细信息

近年来,碱催化技术和原油直接制化学品技术越来越受到人们的关注。本文报道中国海洋石油集团有限公司开发的原油直接催化转化制化学品(DPC)碱催化技术,包括催化剂性能、工业试验效果、碱催化技术与分子筛酸催化技术的比较以及碱催化反应特点、反应机理等。DPC碱催化技术开发的关键是在发现可大幅减少焦炭和干气产率的催化新材料基础上,合成制备出高水热稳定性的介孔材料及具有高碱活性稳定性的碱催化剂,并开发出配套的反应-再生新工艺。处理劣质重油原料时,DPC技术比延迟焦化技术和催化裂化(FCC)技术更具优势,而与处理常压渣油或减压渣油的加氢处理工艺,即常压渣油加氢脱硫(ARDS)或减压渣油加氢脱硫(VRDS)技术相比,DPC技术也具有更多的优势。DPC技术在大幅降低干气和焦炭产率的同时,还能大幅提高化学品收率,是目前唯一适用于原油、蜡油、常压渣油、减压渣油、油砂沥青等各类原料的新技术。经初步证实,DPC碱催化技术遵循负碳离子反应机理,几乎不发生氢转移和芳烃缩合反应,但也表现出一定的裂解和异构化反应能力,是当前对用分子筛固体酸催化处理重油技术的颠覆性技术,可以取代延迟焦化、FCC、ARDS或VRDS工艺,为原油直接制化学品提供理论与技术指导、支撑与引领。

关键词：碱催化技术石油加工原油直接制化学品绿色低碳